目录

MOSFET

MOSFET构建原理

MOSFET的三电极

NMOS的导通条件

PMOS的导通条件

CMOS的构建

非门的构建

利用NMOS作为下管控制LED

NMOS的器件的选型参数

1. 封装

2.  Vgsth

3. Rdson

4. Cgs

NMOS的等效模型

NMOS与PMOS的应用对比

符号对比

 PMOS控制LED

NMOS控制LED

PMOS控制芯片

NMOS与PMOS在应用方面的区别

PMOS的等效模型

接线的细节

MOSFET与三极管的区别

NMOS标识原理

增强型与耗尽型MOSFET标识 ​

寄生二极管 

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MOSFET

MOSFET全称

金属氧化物半导体场效应晶体管

MOSFET构建原理

在一块纯净的Si中，两个肩膀的区域进行N型掺杂，剩下的其他区域进行P型掺杂。

这里进行P掺杂的剩下区域也就是所谓的衬底。

如图所示，红色的为耗尽层/PN结

此时，无论正反，都是无法导通的

我们尝试构建电场如下

施加电场后，将会形成新的耗尽层

此时，相当于2个肩膀的N区被连起来了

这个区域就是所谓的N沟道

也就是说，当我们施加正向偏压，形成电场，当电压高于阈值电压时，N沟道可以导通，当电压低于阈值电压时，N沟道不能导通。

MOSFET的三电极

MOSFET（NMOS）的三电极如下

• 源极，载流子的来源
• 漏极，载流子从这里漏出去
• 栅极，控制源极和漏极之间的通断

NMOS的导通条件

对于NMOS而言，高于截止电压导通，低于截止电压截止

PMOS的导通条件

若将N，P反一下，同时将电场调换一下方向，给G级施加反向偏压，此时为PMOS

对于PMOS而言，当电压高于阈值电压时不导通，当电压低于阈值电压时导通

对比如下

CMOS的构建

将NMOS和PMOS的D极连接起来，就是CMOS

非门的构建

也可以构成非门

利用NMOS作为下管控制LED

利用增强型NMOS控制LED亮灭，替代开关

此时打开

此时关闭

这就是利用NMOS通过IO口控制功率器件

NMOS的器件的选型参数

1. 封装

一般而言，封装越大，能承受的电流就越大

2.  Vgsth

3. Rdson

4. Cgs

NMOS的等效模型

NMOS可以看成是一个由电压控制的电阻，电压是指GS两端的电压差，电阻是指DS两端的电阻，Rds会随着GS两端的电压变化而发生变化

Vgsth要小于高电平的电压值，否则NMOS就无法被正常打开，比如高电平是5V，则Vgsth选择3V左右

Rdson是NMOS被打开后DS之间的电阻值，理想情况下为0

Cgs是指G和S之间的寄生电容，会影响到NMOS的打开速度，因为首先要给这个电容先充电

一般而言，Rdson越小，则Cgs越大

NMOS与PMOS的应用对比

符号对比

 PMOS控制LED

NMOS控制LED

NMOS一般放下面，作为下管

因为如果放上面，此时DS打开，则S的电位为5V，而GS之间又有一个电势差，此时控制信号要达到非常高。也就是说NMOS此时无法打开

所以NMOS必须作为下管

PMOS控制芯片

对于灯泡，电机这种无源功率器件，使用NMOS作为下管

对于芯片这种有源器件，使用PMOS作为上管

NMOS与PMOS在应用方面的区别

由于工艺的问题，PMOS的Rdson要高于NMOS的Rdson，PMOS也更贵

PMOS的等效模型

也就是说S极的电位要大于G极的电位，此时才能打开

接线的细节

此外，注意接线的细节

MOSFET与三极管的区别

 

对于MOS管而言，G和S之间是不存在通路的，他们之间仅仅存在一个寄生电容，当VGS大于0时，除了一开始给电容充电的电流外，就没有其他的电流了， 只要维持GS的电压差，MOS管就可以被打开

因此MOS管的一大优势就是省电，保持MOS管的打开并不需要额外的电流

此外，导通后，MOS管的DS之间可以看成是一个小于10毫欧的电阻，而三极管在导通后可以看成是CE之间是一个二极管 

NMOS标识原理

增强型与耗尽型MOSFET标识 

寄生二极管 

寄生二极管决定了body必须与S极连接 

否则，如上图所示，对于NMOS而言，若S极电位高于D极电位，此时G极不起任何作用，S极和D极之间直接通过寄生二极管导通